PT81778B - Conjunto de motor com uma unidade de electrolise, unidade de electrolise e processo de fornecimento de combustivel ao motor - Google Patents

Conjunto de motor com uma unidade de electrolise, unidade de electrolise e processo de fornecimento de combustivel ao motor Download PDF

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Description

IORWRTH THOMAS
Conjunto de motor com uma unidade de electrólise, unidade de elec trólise e processo de fornecimento de combustível ao motor”
A presente invenção refere-se a um gasogénio ou gerador de gás e, em particular, a uma unidade de electrólise que é particular mente, mas não exclusivamente, apropriada para a conversão da água em hidrogénio e oxigénio para utilização, juntamente com combustível hidrocarbonado, em motores primários, motores fixos, navios, fornos, centrais de energia e em outras aplicações. A presente invenção re fere-se ainda a um conjunto de motor que utiliza o gasogénio.
Até agora tem sido proposta a utilização do hidrogénio gaso so em conjunção com a gasolina nos motores de combustão interna como meio para economizar gasolina. Tipicamente, isso tem sido feito pro duzindo o gás em quantidades relativamente pequenas e armazenando o mesmo num depósito apropriado a partir do qual é fornecido ao motor. Porém, o hidrogénio armazenado desta maneira é perigoso, e um objec. to da presente invenção é proporcionar uma unidade de electrólise que permitirá a produção de um gás, tipicamente hidrogénio, em quan tidades relativamente elevadas, evitando assim a necessidade de uti lizar um depósito para o armazenamento do gás no veículo.
Segundo uma. característica da presente invenção, proporcio. na-se um conjunto de motor que compreende um motor, um depósito de combustível para o motor, uma unidade de electrólise, uma unidade de alimentação de energia eléctrica para alimentar a unidade de electrólise e uma câmara de mistura na qual o gás gerado pela unidade de electrólise pode ser misturado cora o combustível provenien te do depósito de combustível, antes da combustão no motor.
-2Segundo uma outra característica da presente invenção pro porciona-se uma unidade de electrólise que compreende um recipien te, um electrólito no recipiente e um primeiro e um segundo conjuntos de eléctrodos mergulhados no electrólito que recebem a cor rente eléctrica. Em utilização, o potencial eléctrico no primeiro conjunto de eléctrodos pode ser diferente do potencial eléctri co no segundo conjunto de eléctrodos, e os diferentes conjuntos de eléctrodos podem ser postos em funcionamento sucessivamente ou em combinação para proporcionar uma produção adicional de gás à medida que aumenta a velocidade do motor. Pelo menos parte do oxigénio é usada para converter os poluentes produzidos no cilin dro pela combustão dos hidrocarbonetos combustíveis, isto é, óxi dos de azoto e monóxido de carbono, em óxidos não poluentes e, se esta combinação química se verificar em um cilindro do motor, nao só se reduz a poluição pelos gases de escape como se produz uma potência adicional no cilindro. Pode também verificar-se a recombinação do oxigénio com o hidrogénio na câmara de combustão, produzindo igualmente mais potência. Para evitar que a água pro duzida por esta recombinação impeça a ignição, uma outra caracte rística da presente invenção consiste em proporcionar eléctrodos de ignição dispostos de maneira a auto-libertar-se da água, isto é, colocados horizontalmente ou quase horizontalmente, de modo que a água formada caia livremente em gotas ou se liberte pela acção da vibração.
Verificou-se que uma unidade de electrólise segundo a pre sente invenção é particularmente eficiente e que, pela utilização de via potencial eléctrico apropriado, por exemplo produzido por uma corrente rectificada obtida a partir de um altemador do tipo descrito no pedido de patente de invenção britânica N2 2120865Á do presente requerente, produz gás suficiente para satisfazer as
5exigências do motor, evitando assim a necessidade de utilizar um reservatório de armazenamento intermédio.
De preferência, prevê-se um terceiro conjunto de eléctro dos no recipiente, também imerso no electrólito.
Preferivelmente, a unidade é montada em um veículo motorizado e é ligada a um sistema de combustível, pelo que o gás quando em utilização, é adicionado ao sistema de combustível que é introduzido no motor de combustão interna. Nesse caso, o gás pode ser fornecido ao sistema do combustível, por exemplo a um carburador, através de um dispositivo de retenção, tal como uma válvula de água.
Quando a unidade é montada num veículo, a corrente eléctrica pode ser obtida a partir de um altemador accionado pelo motor. A corrente obtida a partir do alternador é, de preferência, rectificada para produzir a corrente eléctrica necessária para alimentar a unidade de eleetrólise.
Descreve-se a seguir uma unidade de eleetrólise segundo a presente invenção, a título de exemplo, com referência aos desenhos anexos, cujas figuras representam:
A fig. 1, uma vista em planta de uma unidade de eleetrólise típica segundo a presente invenção, que mostra as ligações eléctricas; e
A fig. 2, um alçado da unidade da fig. 1, que mostra esquematicamente a ligação da unidade a um sistema de combustível de um motor de combustão interna.
depósito (10) contém três conjuntos de eléctrodos, designados globalmente por (12), (15) e (14), correspondentes aos citados primeiro, segundo e terceiro grupos de eléctrodos. 0 primeiro conjunto (12) compreende um grupo de ânodos (12a) e um grupo de cátodos (12b). Os conjuntos de eléctrodos (15) e (14)
-4compreendem ânodos e cátodos respectivos (13a,13b)e(14a,14b) .Os conjuntos de eléctrodos correspondentes são ligados a uma unidade reetificadora (15) que recebe a corrente eléctrica de um alternador (16) accionado pelo motor de combustão interna (17) de um veículo. 0 alternador é, de preferência, do tipo descrito no pedido de patente de invenção britânica N° 2120865A do presente requerente que fornece uma saída de corrente de intensidade elevada e de tensão baixa.
Os conjuntos de eléctrodos (12), (13) e (14) estão mergulhados num electrolito no deposito (10) que pode ser uma solução que compreende 30 % de hidróxido de sódio e 70 % de água. As proporções podem variar como se desejar.
depósito está provido de uma tampa (18) que inclui uma entrada (19) e uma saída (20). A solução & fornecida à entrada a partir de um depósito de reserva (22) para manter um nível cons tante (21) da solução no depósito durante a electrólise. 0 gás produzido pela electrólise, tipicamente constituído por oxigénio e hidrogénio, deixa a saída (20) e passa através de uma conduta (23) com uma extremidade de saída situada abaixo da superfície li vre da água numa válvula de água (24). Um tubo (25) tem uma extremidade de entrada situada acima da superfície da água na válvula (24) e tem uma extremidade de saída que termina num filtro de ar ou numa entrada de ar de um carburador (26) do motor. 0 carburador está ligado à alimentação usual de combustível para 0 motor.
Uma vez 0 motor em funcionamento, 0 alternador produz corrente que é rectifiçada e depois fornecida com tensões de, por exemplo, 3 a 4 V, aos respectivos conjuntos de eléctrodos (12), (13) e (14). Se se desejar, as tensões podem ser diferentes para cada conjunto de eléctrodos. Os eléctrodos podem ser de aço inoxidável. A distancia entre eléctrodos adjacentes de cada conjunto pode ser de cerca de 4,76 mm (5/16).
A utilização de uma unidade de elctrólise como a descrita é particularmente vantajosa pois permite,a produção de gás su ficiente para que não seja necessário um reservatório de armaze namento intermédio entre a unidade de electrólise e o carburador.
A utilização de um electrólito único comum a todos os eléctrodos põe à disposição um maior número de iões para a unidade de electrólise no seu conjunto do que os que existiriam no caso de os eléctrodos estarem mergulhados em recipientes individuais respec tivos de electrólito, A utilização da válvula de água previne qualquer risco de explosão transmitido a partir do motor através do tubo (25).
depósito pode ser feito de um material tal como plástico e pode ter dimensões bastante pequenas, por exemplo 152 mm x x 127 mm x 205 mm (6 x 5 x 8), respectivamente de largura, de profundidade e de comprimento.
A unidade de electrólise produz gás apenas enquanto o motor accionar o alternador, o que constitui uma outra vantagem re lativamente ao sistema com armazenamento de gás, no qual é necessário armazenar grandes quantidades de gás mesmo depois de se ter desligado o motor.
hidrogénio e o oxigénio produzidos pela unidade e fornecidos ao motor produzem uma redução de subprodutos da combustão poluentes. Uma análise típica dos gases de escape emitidos é a seguinte:
• · ·
°2 0,6 %
c°2 16 %
CO 0,7 %
NO. 8,9 %
N2 56 %
Hidrocarbonetos com-
bustíveis não queima
dos 15,8 %
C 0,9 a 1,0 %
Chumbo, menos 2 partes por 1 000 000.
Dióxido de carbono
Monóxido de carbono
Dióxido de azoto
Azoto
Carbono
De preferência, o tubo (25) inclui uma válvula, (54) que controla a pressão do gás fornecido ao carburador. Deste modo, a pressão do gás fornecido ao carburador é mantida com um valor de cerca de 0,492 Kg/cm2 (7 psi).
nível do electrólito no depósito (10) pode ser detecta do por um sensor (32), que pode produzir um sinal para se fazer a transferência de solução do depósito de reserva (22) para o de pósito (10).

Claims (18)

  1. Reivindicações
    1. - Conjunto de motor, caracterizado pelo facto de compreender um motor, um depósito de combustível para o motor, uma unidade de electrólise, um alimentador de corrente eléctrica para a unidade de electrólise e uma câmara de mistura na qual o gâs gerado pela unidade de electrólise pode ser misturado com o combustível proveniente do depósito.de combustível antes da combustão no motor.
  2. 2. - Conjunto de acordo com a reivindicação 1, caracteriza do por a unidade de electrólise possuir uma câmara de electrólise, a qual contêm um primeiro e um segundo conjunto de eléctrodos ligados separadamente ao alimentador de corrente eléctrica.
  3. 3. - Conjunto de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por os eléctrodos estarem ligados electricamente a um rectificador, o qual estâ ligado electricamente a um alternador.
  4. 4. - Conjunto de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 3, caracterizado por o conjunto ser montado em um veículo moto rizado e por o motor ser um motor de combustão interna.
  5. 5. - Conjunto de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por o motor ter um carburador que inclui a referida câmara de mistura.
  6. 6. - Conjunto de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por o motor ter uma válvula unidireccional, a qual possui uma conduta de saída ligada à referida câmara de mistura do carburador, possuindo a válvula ainda uma conduta de entrada ligada à referida unidade de electrólise.
  7. 7.- Conjunto de. acordo com a reivindicação 6, caracterizado por a referida válvula unidireccional ser uma válvula de água.
  8. 8.- Processo para o fornecimento de combustível a um motor accionado pela combustão de hidrocarbonetos combustíveis, caracterizado pelo facto de. incluir: o armazenamento de combustível de hidrocarbonetos junto do motor,, a montagem de uma unidade de electrólise escolhida no grupo das unidades que produzem hidrogénio quando são alimentadas por uma corrente contínua que as atravessa, a aplicação.de corrente contínua ã unidade de electrólise com uma intensidade, e uma tensão que produzem hidrogénio gasoso enquanto se retira combustível hidrocarbonado do referido depósito de combustível de hidrocarbonetos, a mistura deste combustível hidrocarbonado retirado do depósito com o hidrogénio gasoso proveniente da unidade de electrólise e o for necimento do combustível hidrocarbonado enriquecido com hidrogénio a uma câmara de combustão do motor.
  9. 9.- Processo de acordo com a reivindicação 8, caracteri zado por o motor ser um motor de combustão interna que possui um carburador que controla a quantidade de combustível hidrocarbonado fornecido e por o hidrogénio ser misturado com o combustível de hidrocarbonetos no carburador.
  10. 10. - Processode acordo com a reivindicação 9, caracterizado por o hidrogénio ser fornecido ao carburador através de uma válvula de água unidireccional.
  11. 11. - Processo de acordo com uma qualquer das reivindica ções 8 a 10, caracterizado por o referido electrõlito ser uma solução aquosa de hidróxido de sódio.
  12. 12. - Processo de acordo com a reivindicação 11, carac terizado por a solução compreender 30 % de hidróxido de sódio e 70 % de água, em peso.
  13. 13. - Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações 8 a 12, caracterizado. por o hidrogénio ter uma pressão de pelo menos 0,492 Kg/cm2 (7 psi) antes de ser misturado com o combustível de hidrocarbonetos.
  14. 14. - Processo de acordo com uma qualquer das reivindi. . cações 8 a 13, caracterizado por a corrente contínua ser fornecida a 4 V.
  15. 15. - Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações 8 a 14, caracterizado por o combustível de hidrocarbonetos ser misturado com um gás além do hidrogénio.
  16. 16. - Processo de acordo com a reivindicação.15, caracterizado por o referido.gás ser escolhido entre os que reduzem a emissão de subprodutos poluentes do motor depois da combustão.
  17. 17. - Processo de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por incluir oxigénio.
  18. 18. - Unidade electrolítica para ser utilizada no conjunto de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 7, carac terizada por compreender um recipiente, um electrõlito no recipiente, um primeiro e um segundo conjuntos de elêctrodos mergulhados no electrõlito e meios para fornecer corrente eléctrica aos elêctrodos.
PT81778A 1985-01-03 1986-01-02 Conjunto de motor com uma unidade de electrolise, unidade de electrolise e processo de fornecimento de combustivel ao motor PT81778B (pt)

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